数据结构与算法之模拟算法 C++实现

模拟算法：模拟整个过程，通过改变数学中模型的各种参数，进而观察变更这些参数所引起过程状态的变化。
算法思路：使用随机函数来模拟自然界中发生的不可预测情况。（srand() 和 rand()函数生成随机数）

模拟算法也就是将整个过程完完整整的走一遍，题目怎么叙述的，程序就怎么运行。

实例一：猜数字

计算机随机生成一个1-100的整数，用户猜测，每次猜测给出不同的提示。

代码：

#include <iostream>#include <stdlib.h>#include <time.h>using namespace std;int main(){    srand(time(NULL));    int count=0;    int num = rand()%100 + 1;    int guess;    cout << "请输入猜测的数值:";    cin >> guess;    do{        if (guess > num){            count++;            cout << "您猜的值大了\n";            cout << "请再次输入猜测的数值:";            cin >> guess;        }else if (guess < num){            count++;            cout << "您猜的值小了\n";            cout << "请再次输入猜测的数值:";            cin >> guess;        }    }while(guess != num);        count++;        cout << "猜中了！\n";        cout << "共猜了 " << count << " 次\n";    return 0;}

运行结果：

实例二：模拟掷骰子游戏

由用户自己输入参与人数和骰子的个数，然后计算机随机生成每一粒骰子的点数然后统计每个人的点数。

代码：

#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<time.h>using namespace std;void play(int n);void play(int n){    int i,m=0,t=0;    for(i=0; i<n; i++)    {        t=rand()%6+1;        m+=t;        cout << "第" << (i+1) << "粒骰子的点数为:" << t <<"\n";    }    cout << "总共" << m << "点\n";}int main(){    int people,numbers;    do{        srand(time(NULL));        cout << "请输入参与的人数:";        cin >> people;        if(people == 0) break;        cout << "请输入骰子的数量:";        cin >> numbers;        if(numbers == 0) break;        for(int i=0; i<people; i++)        {            cout << "第 " << (i+1) << "位选手掷出的骰子情况为:\n";            play(numbers);        }    }while(1);    return 0;}

运行结果：

注：

C++产生随机数的用法

1) 给srand()提供一个种子，它是一个unsigned int类型；

2) 调用rand()，它会根据提供给srand()的种子值返回一个随机数(在0到RAND_MAX之间)；

3) 根据需要多次调用rand()，从而不间断地得到新的随机数；

4) 无论什么时候，都可以给srand()提供一个新的种子，从而进一步“随机化”rand()的输出结果。

产生一定范围随机数的通用表示公式

要取得[a,b)的随机整数，使用(rand() % (b-a))+ a;

要取得[a,b]的随机整数，使用(rand() % (b-a+1))+ a;

要取得(a,b]的随机整数，使用(rand() % (b-a))+ a + 1;

通用公式:a + rand() % n；其中的a是起始值，n是整数的范围。